JP2002544639A - ディスク記憶システムにおいて繰り返し学習制御装置を使用した反復性ランアウト補償 - Google Patents

ディスク記憶システムにおいて繰り返し学習制御装置を使用した反復性ランアウト補償

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JP2002544639A JP2000617444A JP2000617444A JP2002544639A JP 2002544639 A JP2002544639 A JP 2002544639A JP 2000617444 A JP2000617444 A JP 2000617444A JP 2000617444 A JP2000617444 A JP 2000617444A JP 2002544639 A JP2002544639 A JP 2002544639A
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Abstract

(57)【要約】 反復性ランアウトを補償するためのサーボ制御ループ（２３２）を含むディスク記憶システム（１００）が提供される。Ｃｏｍｐ Ｖａｌｕｅ（ｋ＋１）＝Ｃｏｍｐ Ｖａｌｕｅ（ｋ）＋ＫΦ（ｚ）ＲＲＯ（ｋ）（ここでＫは学習レートであり、ｋは繰り返し数であり、Φ（ｚ）はフィルタであり、ＲＲＯ（ｋ）は反復性ランアウトエラーである）の形態のテーブル項目を使用して、反復性ランアウトを補償する。更に、ρ（ｊω）＝│１−ＫΦ（ｊω）／（１＋ＰＣ（ｊω））│＜１を満足させなければならない。ここで、ＰＣ（ｊω）はサーボループの開ループ周波数応答であり、フィルタは二次フィルタを含むことができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 （発明の分野） 本発明は一般的には、ディスクドライブデータ記憶システムに関し、より詳細
には、本発明はサーボシステムにおけるエラーを補償することに関する。
【０００２】 （発明の背景） ディスクドライブはディスク上に形成された同心状トラックに沿って情報を読
み出したり、書き込んだりする。ディスク上の特定のトラックにある読み出し−
書き込みヘッドを探すために、ディスクドライブは一般にディスク上に埋め込ま
れたサーボフィールドを使用する。これら埋め込まれたフィールドは、特定のト
ラック上にヘッドを位置決めするようサーボサブシステムによって利用される。
サーボフィールドは、ディスクドライブの製造時にディスクに書き込まれ、その
後、位置を決定するためにディスクドライブの読み出し−書き込みヘッドによっ
て読み出されるだけである。マルチレートのサーボシステムは、特定のトラック
に対するヘッドの位置を特定のサンプリングレートでサンプリングし、測定され
た位置サンプルの間のヘッドの位置を推定することにより、サンプリングレート
の倍数であるレートでヘッドの位置を調節する。
【０００３】 ヘッドは、ディスクを中心とする完全に円形のパスに沿って移動することが望
まれる。しかしながら、ヘッドがこの理想的なパスに従うことを阻害するエラー
には２つのタイプがある。第１のタイプのエラーは書き込みエラーであり、この
エラーはサーボ書き込みプロセスにおけるサーボフィールドの形成中に生じる。
サーボフィールドを形成するのに使用される書き込みヘッドは、ディスク上の飛
行の空気力学特性、ディスクのフラッタリング、スピンドルモータの振動、ディ
スクの曲がり、ヘッドを支持するのに使用されているジンバルの振動から書き込
みヘッドに予想できない圧力の効果が加わることに主に起因して、完全に円形の
パスに常に従うわけではないので、このような書き込みエラーが生じる。これら
乱れにより、ディスクに書き込まれるトラックは完全に円形のパスとは言えず、
ディスク内のヘッドは円形でないパスに従うことになる。
【０００４】 円形パスを阻害する第２タイプのエラーは、トラック追従乱れとして知られる
エラーである。このトラック追従エラーは、サーボフィールドによって定められ
たパスをヘッドが従おうと試みる際に生じる。これら乱れは、書き込みエラーを
生じさせるのと同じ空気力学的効果および振動効果によって生じる。更に、サー
ボシステムのバンド幅は限られており、ヘッドはサーボフィールドが構成するパ
スの高周波変化に対し十分高速では応答できないために、このようなトラック追
従エラーが生じ得る。
【０００５】 本明細書では、書き込みエラーに説明を集中する。この書き込みエラーはヘッ
ドがトラックに沿って移動するごとに同じ位置で同じエラーを生じさせるので、
反復性ランアウトエラーと称されることが多い。トラック密度が高まるにつれ、
これら反復性ランアウトエラーによってトラックピッチが制限され始めている。
特にサーボフィールドによって生じる理想的なトラックパスと実際のトラックパ
スとの間の振動の結果、内側トラックパスと外側トラックパスとが干渉すること
がある。このことは、最初に書き込まれたエラーによってヘッドが内側トラック
の理想的円形パスの外側に位置し、第２書き込みエラーがヘッドを外側トラック
の理想的円形パスの内側に移動される時に特に深刻である。この問題は、トラッ
クスクイズ問題と称されることが多い。トラックピッチのかかる制限を解消する
には、システムはこれら反復性ランアウトエラーを補償しなければならない。
【０００６】 書き込みエラーは、サーボループ内に記憶された補償値を注入することによっ
て補償できる。しかしながら、補償値を決定するには複雑な計算が必要であり、
このような計算は、ディスク記憶システム内で実行するには困難であることが多
かった。本発明は、この問題およびその他の問題に対する簡単な解決案を提供す
るものであり、従来技術に対する別の利点を提供するものである。
【０００７】 （発明の概要） 本発明は、ディスクドライブにおける反復性書き込みランアウトを補償するこ
とに関し、本発明は、上記問題を解決するランアウト補償を行うディスクドライ
ブに関する。
【０００８】 本発明の一実施例によれば、ディスク表面上のトラックに対するヘッド位置を
示すサーボ位置値をディスク表面から読み出す、ディスク記憶システムにおいて
反復性ランアウト補償を行う。その後、補償値のテーブルから補償値が検索され
、検索された補償値に基づき、サーボ位置値を補償する。
【０００９】 本発明の別の実施例によれば、ディスクドライブはディスク上にヘッドを位置
決めするためのサーボループを含む。このディスクはトラックにデータを記憶す
るようになっており、トラックは位置を表示するのに使用されるサーボ情報を記
憶するようになっているサーボフィールドを含む。ヘッドはディスク上に位置す
るサーボ情報を検出し、これからサーボ位置信号を発生するようになっている。
このサーボ位置信号は基準信号と組み合わされ、トラックに対するヘッドの実際
の位置と所望する位置との間の差を示す位置エラー信号を発生する。サーボコン
トローラはこの位置エラー信号に応答し、サーボ制御信号を発生するようになっ
ており、サーボ制御装置に結合されたアクチュエータは、サーボ制御信号に応答
してヘッドを移動するようになっている。メモリまたはサーボフィールド内に記
憶された補償テーブルは、サーボ制御信号に対し、書き込み反復性ランアウト補
償値を発生するようになっている。
【００１０】 添付図面を検討しながら次の詳細な説明を読めば、本発明を特徴付ける上記お
よびそれ以外の種々の特徴だけでなく、利点も明らかとなろう。
【００１１】 （図示した実施例の詳細な説明） 図１は、底部プレート１０２と頂部カバー１０４（頂部カバー１０４の部分は
明瞭にするために除かれている）とを備えたハウジングを含むディスクドライブ
１００の平面図である。ディスクドライブ１００は、更にディスクパック１０６
を含み、このディスクパック１０６はスピンドルモータ（図示せず）に取り付け
られている。ディスクパック１０６は、中心軸線を中心として同時に回転できる
ように取り付けられる複数の個々のディスクを含むことができる。各ディスク表
面は連動するヘッドジンバルアセンブリ（ＨＧＡ）１１２を有し、このジンバル
アセンブリはディスク表面と通信するようディスクドライブ１００に取り付けら
れている。各ＨＧＡ１１２はジンバルとスライダーとを含み、スライダーは１つ
以上の読み出しおよび書き込みヘッドを支持している。各ＨＧＡ１１２はサスペ
ンション１１８によって支持されており、サスペンション１１８はアクチュエー
タアセンブリ１２２の一般に固定具として知られるトラックアクセスアーム１２
０に取り付けられている。
【００１２】 アクチュエータアセンブリ１２２は、ボイスコイルモータ１２４によってシャ
フト１２６を中心として回転され、ボイスコイルモータ１２４はサーボ制御装置
（本明細書では図示されず）によって制御される。ＨＧＡ１１２は、ディスクの
内径部１３２とディスクの外径部１３４との間の正確なパス１３０内を走行する
。ヘッドが正しく位置決めされると、書き込み回路制御装置（図示されず）はデ
ィスクに記憶されるためのデータをコード化し、内部回路１２８を通してＨＧＡ
１１２内のヘッドへコード化された信号を送り、ヘッドはディスクにこの情報を
書き込む。それ以外のときはＨＧＡ１１２内の読み出しヘッドは、記憶された情
報をディスクから読み出し、再生された信号を検出回路および復号化回路制御装
置（図示されず）へ送り、再生されたデータ信号を発生させる。
【００１３】 図２は理想的な、完全に円形のトラック２００と、実際に書き込まれたトラッ
ク２０２を示すディスク部分１９８の平面図である。ディスク部分１９８は放射
状に延びる複数のサーボフィールド、例えばサーボフィールド２０４と２０６と
を含む。これらサーボフィールドは、ディスク部分１９８に沿った実際のトラッ
ク２０２の位置を識別するサーボ情報を含む。正常なドライブではヘッドは実際
のトラック２０２に従う。
【００１４】 実際のトラック２０２と理想的なトラック２００との間の差として定義される
書き込みエラーは、サーボ書き込みプロセス中に生じる。この書き込みエラーは
反復性ランアウトエラーと見なされるが、その理由はディスク上の特定の円周方
向の位置で同じエラーが生じるからである。理想的なトラック２００を追従する
ことのほうが、実際のトラック２０２をトラック追従することよりも容易である
。これは理想的なトラック２００の場合の制御基準が簡単なＤＣ信号となるのに
対し、実際のトラック２０２の場合の制御基準は、ＤＣ信号（トラック２００）
＋複雑なＡＣ信号（書き込みエラー）となるからである。複雑な基準に従うこと
によってコントローラの制御作業量が増すことになる。更に、サーボのバンド幅
が限定されており、ヘッドが複雑なトラック２０２に完全に従うことができない
場合、この結果、ヘッド位置エラー信号（ＰＥＳ）は大きくなる。
【００１５】 本発明では、トラック２０２に書き込みを行ったり、またはこれから読み出そ
うと試みるヘッドは、トラック２０２に従うのではなく、むしろ完全に円形のト
ラック２００により接近して追従するようになっている。このような動作はトラ
ック２０２の不規則形状から生じる反復性ランアウトエラーをサーボシステムが
トラッキングするのを防止する補償信号を使用して行われる。この結果、ヘッド
のＰＥＳが低減される。
【００１６】 図３は、従来技術のサーボループ２０８のブロック図である。このサーボルー
プは「Ｃ」の伝達関数を有するサーボコントローラ２１０と、「Ｐ」の伝達関数
を有するディスクドライブ２１２とを含む。サーボコントローラ２１０は、マイ
クロプロセッサおよび若干の追加回路を使用して通常実現される。ディスクドラ
イブ２１２は、アクチュエータアセンブリ１２２と、ボイスコイルモータ１２４
と、トラックアクセスアーム１２０と、サスペンション１１８と、ヘッドジンバ
ルアセンブリ１１２とを含む。これらはいずれも図１に示されている。
【００１７】 サーボコントローラ２１０は、ディスクドライブ２１２のボイスコイルモータ
を駆動する制御電流２１４を発生する。これに応答し、ディスクドライブ２１２
はヘッドの運動２１６を発生させる。図３において、書き込みエラーｄwは、図
３における基準信号２２４が完全に円形のパスとして扱われる場合、別個の入力
信号２１８として示されている。書き込みエラー２１８をヘッドの運動２１６か
ら分離することによって本発明が良好に理解できよう。更に、サーボシステムに
おけるノイズも分離されており、ヘッド運動に加えられるノイズ２２０として示
されている。ヘッド運動２１６と、書き込みエラー２１８と、ノイズ２２０とを
加える結果、ヘッドのサーボ位置信号２２２が生じる。このサーボ位置信号２２
２はヘッドに対する所望する位置（基準信号２２４）に基づき、マイクロプロセ
ッサによって発生される基準信号２２４から減算される。基準信号２２４からサ
ーボ位置信号２２２を減算することにより、サーボコントローラ２１０へ入力さ
れる位置エラー信号（ＰＥＳ）２２６が生じる。
【００１８】 従来技術のサーボループ内のヘッドは、書き込みエラーに応答して移動する。
この運動は、ヘッドを理想的に円形のトラックパスの外側にヘッドを移動させる
ので望ましいものではない。この結果、２つの効果が生じる。第１に、書き込み
エラーがない場合、ＰＥＳはループ内のＰＥＳよりも大きくなる。このことはデ
ィスク制御を行う上では望ましくない。第２に、ゼロでない書き込みエラーに等
しい実際のトラック２０２に追従することによって、トラックスクイズの問題が
生じ得る。このような書き込みエラーによって生じる望ましくないヘッドの運動
を除くために、本発明によれば、サーボループへ補償信号を挿入するフィードフ
ォワード制御を行う。この減算は図４のサーボループ２３２内に示されている。
図４では、図３に共通する要素には同じ番号が付けられている。補償信号２２８
はプロセス内であらかじめ計算され、メモリまたはハードディスク内に記憶され
る。図４内のサーボループが作動すると、補償信号２２８がメモリまたはハード
ディスクから読み出され、ループに挿入される。特定のトラックにおいて、補償
信号２２８は、セクター番号の数と共に書き込み反復性ランアウト値のテーブル
を含む。この補償技術は、反復性ランアウト（ＰＲＯ）補償またはゼロ加速パス
（ＸＡＰ）補償と称される。その理由は、ヘッドがトラックに従う際にゼロ加速
を行う性質があるからである。
【００１９】 本発明の１つの特徴として、補償テーブルが繰り返し学習制御（ＩＬＣ）方式
の形態をとると認識していることが挙げられる。ＩＬＣとは、通常のフィードバ
ック制御ループに加えられるフィードフォワード制御のことであり、この方式は
正常なコントローラによって実行される制御のうちの繰り返し部分を低減しよう
とするものである。この方式は、基準コマンドまたはシステムの乱れが繰り返さ
れる際に極めて有効である。ＩＬＣ出力の共通する制御更新式は次のように示さ
れる。
【００２０】
【数１】
【００２１】 ここで、Ｕk（ｚ）は繰り返しｋにおけるＩＬＣコマンドのｚ変換であり、Ｋ
は学習レートであり、Φ（ｚ）はフィルタであり、Ｅk（ｚ）は制御エラーであ
る。更新後に通常のフィードバックコントローラ出力にＵk+1（ｚ）が加えられ
る。Ｇ（ｚ）をプラント出力Ｕ（ｚ）からプラント出力Ｙ（ｚ）へのｚ変換関数
とし、ｚ＝ｅjwTと設定すると、すべての周波数において下記の式（２）が満た
される場合、繰り返しごとにシステムエラーＥk（ｚ）は減少する。
【００２２】
【数２】
【００２３】 この式はＩＬＣにおける重要な不等式である。この条件を満たすことにより、
各繰り返しステップにおいて式（１）におけるＥを低減することを補償できる。
１つのＺＡＰ補償方式では、補償（すなわちＺＡＰ）テーブルは次のような同様
な更新式を有する。
【００２４】
【数３】
【００２５】 ここで、Ｋは学習レートであり、
【外１】 はサイン注入テストを使って測定された１＋ＰＣ（ｊω）であり、ＲＲＯk（ｊ
ω）は、繰り返しｋにおける反復性ランアウトＲＲＯkの離散的フーリエ変換（
ＤＦＴ）である。ここで、ＺＡＰ（ｋ）およびＲＲＯkはいずれもベクトルであ
る。式（３）と（１）とを比較すると、（３）において次の式が成り立つことが
判る。
【００２６】
【数４】
【００２７】 Δ（ｊω）をΦ（ｊω）Ｇ（ｊω）と定義すると、長期安定条件（２）を次の
ように表記できる。
【００２８】
【数５】
【００２９】 すべての周波数においてρがこの条件を満たす場合、ランアウト補償は、各繰
り返しにおけるすべての周波数における反復性ランアウト成分を低減する。
【００３０】 従って、反復性ランアウト（ＺＡＰ）補償をＩＬＣとして分類できる。理想的
には、Δが１である場合、すなわち１＋ＰＣ（ｊω）の予想が正確である場合、
（０、２）におけるＫは、どの補償の後でもＲＲＯを減少することを補償する。
しかしながら、実際にはΔは恐らく周波数に依存しており、１からかなり離れて
いる可能性がある。しかしながら、かかる不一致（Δは１に近似しない）のかか
るモデル化は、繰り返し安定性に対する問題とはならない。Ｋを正しく選択し、
条件（２）が満たされた場合、ある程度のモデルの不一致があったとしても、Ｚ
ＡＰ補償はＲＲＯを低減できる。このことは、ＩＬＣにおける重要な概念である
。
【００３１】 学習レートが正しく選択されなかった場合、ＲＲＯの標準偏差値は最初の数回
の繰り返しに対しては急に減少し、次に収束する代わりに急速に発散または変動
し得る。このような現象は繰り返し学習制御分野においても研究者によって観察
されている。この理由は、ある周波数における安定条件が満たされないからであ
る。これを克服するにはいくつかの技術がある。すなわち （１）
【外２】 を正確に決定しようとする技術。しかしながら、この技術は、ある場合に困難と
なり得る。 （２）各繰り返し工程において正しい学習レートを選択する技術。学習レート
は固定する必要はなく、各繰り返しにおいて最大にエラーを減少させるためにシ
ーケンスを最適にできる。 （３）フィルタリングにおける位相シフトを低減するためにゼロ位相フィルタ
を使用する技術。 （４）不確定性が大きい場合に周波数における学習をカットオフする技術。
【００３２】 ＺＡＰ補償は、繰り返し学習制御の特殊なケースである。ＺＡＰ補償では、条
件はＩＬＣと若干異なる。ＺＡＰ補償では、次の点が焦点となる。（１）最小の
繰り返し工程でどのように最大にＲＲＯを減少させるか。（２）各繰り返し工程
で最大にＲＲＯを低減すること。（３）長期安定問題はＲＲＯ補償では問題では
ない。その理由は、ＲＲＯの標準偏差値が不安定となった場合、すなわち（ｉ）
増加または変動する前、または（ｉｉ）ＲＲＯの標準偏差値が必要なレンジまで
低下する前に、ＲＲＯ補償を停止できるからである。
【００３３】 （１）における繰り返し学習制御更新規則に基づき、Ｅk（ｚ）をＲＲＯk（ｚ
）とし、Φ（ｚ）を１とすることにより最も簡単な実行を行うと、次の式が得ら
れる。
【００３４】
【数６】
【００３５】 しかしながら、Ｃにおいて積分項が存在する場合（このことは通常真である）
、この式は有効でない。その理由は低周波数では、ρは１より大であるからであ
る。
【００３６】 ハードディスクサーボシステムにおけるΦ（ｚ）の最良の選択は、
【外３】 とすることである。この場合、
【外４】 はそれぞれ予想された１＋ＰＣまたはＰＣであり、
【外５】 はサイン注入テストから得ることができる。この更新規則は次の式で表される。
【００３７】
【数７】
【００３８】 ＺＡＰ（ｋ＋１）を得るには、ＲＲＯkに対して離散的フーリエ変換（ＤＦＴ
）を実行し、ＲＲＯk（ｊω）を得なければならず、ＺＡＰ（ｋ＋１）を計算す
るには逆ＤＦＴを実行しなければならない。しかしながら、ＤＦＴは時間のかか
る計算であるので、かなり大きいコードスペースを必要とするだけでなく、デー
タの実数部分および虚数部分の双方に対する可変スペースも必要である。
【外６】 は複雑な計算式であり、マイクロプロセッサによる更に複雑な計算を必要とする
。この計算を少なくするために、本発明では新しい計算方法を使用する。すなわ
ち次の式
【００３９】
【数８】
【００４０】 を周波数領域で実行する代わりに、時間領域で式を演算すると、計算量を大幅に
低減できる。ここで、低次フィルタ、例えば二次フィルタに対し、
【外７】 をはめ込むことによって、フィルタΦ（ｚ）が得られる。サイン注入テストまた
はダイナミック信号アナライザ（ＤＳＡ）から
【外８】 が得られたと仮定する。低次フィルタΦ（ｚ）を探すには、ＭＡＴＬＡＢ内の「
ｉｎｖｆｒｅｑｓ」関数（米国マサチューセッツ州のマティックのマスワークイ
ンコーポレーションから入手できる）を使用し、
【外９】 の低周波部分を二次Ｓ伝達関数に変換し、ＭＡＴＬＡＢにおける「ｃ２ｄｍ」（
ｔｕｓｔｉｎ）関数を適用し、Φ（ｚ）を得ることができる。または、ＭＡＴＬ
ＡＢのＭｕツールボックス内の「ｓｙｓｆｉｔ」を使って
【外１０】 に基づき、Φ（ｚ）を直接計算できる。周波数応答、例えば
【外１１】 を異なる周波数において重みの異なるｚ伝達関数に直接変換するようにプログラ
ムを書くことも可能である。ＺＡＰテーブル更新式は次のように示される。
【００４１】
【数９】
【００４２】 ここで、計算は数回の加算と実数の乗算とによって行われる。コードおよびデ
ータスペース条件は低減され、計算時間は大幅に短縮される。（２）におけるρ
が１よりも小さくなるように、学習レートＫを選択できる。このΦ（ｚ）および
学習レートを使用する（８）を使用して、これら値のＺＡＰテーブルを作成でき
る。演算工程は次のように要約される。
【００４３】 （１）サーボシステムのナイキスト周波数Ｎ／２×ｆs（ここでＮはセクター
の数である）までのスピンドル周波数ｆsのすべての高調波周波数における
【外１２】 ここでω＝ｍ（２πｆs）、ｍ＝１....、Ｎ／２を測定する。
【００４４】 （２）ＭＡＴＬＡＢのうちの「ｉｎｖｆｒｅｑｓ」および「ｃ２ｄｍ」を使用
するか、または他のはめ込みアルゴリズムを使って低次Φ（ｚ）に対し
【外１３】 の低周波部分をはめ込む。
【００４５】 （３）条件（２）を満たす適当な学習レートを選択する。
【００４６】 （４）繰り返しｋ＝０と設定し、ＣｏｍｐＶａｌｕｅ（０）＝０と初期化し、
（書き込み反復性ランアウト（ＷＩ−ＰＲＯ）補正の注入をすることなく）Ｒ回
のＰＥＳデータのＲ変化を収集し、ＲＲＯ（ｋ）を計算する。
【００４７】 （５）デジタルフィルタΦ（ｚ）を通してＲＲＯ（ｋ）を送り、（８）におけ
るＺＡＰ（ｋ＋１）を計算する。
【００４８】 （６）ＷＩ−ＲＲＯ補正信号ＺＡＰ（ｋ＋１）を注入しながら、Ｒ回のＰＥＳ
データのＲ変化を収集する。
【００４９】 （７）ＲＲＯを計算する。ＲＲＯの標準偏差値をｋ＝ｋ＋１とし、ステップ４
で繰り返しを続ける。そうでない場合、ＺＡＰを最終ＺＡＰ（ｋ＋１）と設定す
る。
【００５０】 Φ（ｚ）と１＋Ｐ（ｊω）Ｃ（ｊω）とのモデルの不一致は、学習レートＫを
適当に選択する限り大きくない。Φ（ｚ）のはめ込みは、マイクロプロセッサに
とって複雑であるが、これは一般にドライブに対し１回だけしか行われず、計算
は代表的なパソコン（ＰＣ）で行うことができる。はめ込み後、フィルタΦ（ｚ
）のパラメータをマイクロプロセッサに送ることができる。異なる繰り返しステ
ップで、標準偏差値を最大に減少するように、異なるＫを選択できる。
【００５１】 デジタルフィルタΦ（ｚ）にＲＲＯを通過させる際の初期過渡現象を除くため
に、通常の信号処理方法を行うことができる。１つの簡単な技術は、２周期にわ
たってＲＲＯをコピーし、２周期のＲＲＯをフィルタリングし、２番目の周期の
出力をフィルタリングされた出力として検索する方法がある。異なるドライブに
対しては、ループ周波数応答に応じてΦ（ｚ）の異なる構造を検討できる。本発
明によれば、フィルタのモデル化におけるはめ込み計算は、ドライブごとに１回
しか必要でないが、トラックごとにフーリエ変換を必要とする別の技術もある。
【００５２】 第２実施例では、低次フィルタに
【外１４】 をはめ込む代わりに、低次フィルタ、例えば二次フィルタにＰ（ｊω）Ｃ（ｊω
）をはめ込む。Ｐ（ｊω）Ｃ（ｊω）は、サイン注入テストまたはダイナミック
信号アナライザから得ることができる。この更新式は次のように表示される。
【００５３】
【数１０】
【００５４】 この式は、より一般的なケースである。フィルタＦ（ｚ）を探すために、ＭＡ
ＴＬＡＢにおける「ｉｎｖｆｒｅｑｓ」関数を使用し、Ｐ（ｊω）Ｃ（ｊω）の
低周波数部分を二次Ｆ（ｚ）に変換し、第１実施例と同じ手順に従うことができ
る。１つの学習レートを選択し、これをチェックして（２）におけるρが１より
も小さいかどうかを判断する。Ｆ（ｚ）を用い、上記ステップを使用し、式（９
）内で示された補償テーブルを満たす。学習レートＫ1とＫ2とは異なっていても
よい。
【００５５】 本発明の１つの特徴によれば、回転中のディスク１９８のディスク表面上のト
ラック２０２に対し、ヘッド１１２を位置決めするためのサーボループ２３２を
有するディスクドライブ１００における書き込み反復性ランアウト（ＲＲＯ）エ
ラーを補償するための方法が提供される。トラック２０２に対するヘッド１１２
の位置を示すサーボ位置の値をディスク表面から読み出し、ＺＡＰ値のテーブル
からＺＡＰ補償値を検索し、サーボ位置の値を補償するのにこの値を使用する。
ＺＡＰ値は、ＺＡＰ（ｋ＋１）＝ＺＡＰ（ｋ）＋ＫΦ（ｚ）ＲＲＯ（ｋ）（ここ
でＫは学習レートであり、ｋは繰り返し数であり、Φ（ｚ）はフィルタであり、
ＲＲＯ（ｋ）はＰＥＳ反復性ランアウトエラーである）の形態をしている。更に
、不等式ρ（ｊω）＝│１−ＫΦ（ｊω）／（１＋ＰＣ（ｊω））│＜１を満た
さなければならない。ここで、ＰＣ（ｊω）は、サーボループ２３２の開ループ
周波数応答である。Φ（ｚ）は低次フィルタ、例えば１＋ＰＣ（ｊω）またはＰ
Ｃ（ｊω）にはめ込まれる二次フィルタを含むことができる。このはめ込みは、
ディスクドライブ１００のスピンドル周波数の高調波の周波数における１＋ＰＣ
（ｊω）またはＰＣ（ｊω）の値を測定することによって実行される。これら値
は、サーボループ２３２に対して行われるサイン波注入テストを使用して決定で
きる。上記不等式は、Ｋを適当に選択することによって満たすことができる。別
の特徴によれば、トラック２０２上にデータを記憶するようになっているディス
ク１９８を有するディスクドライブ１００が提供される。このトラックは、位置
を表示するのに使用されるサーボ情報を記憶するようになっているサーボフィー
ルドを含む。ディスク１９８上にあるサーボ情報を検出し、サーボ位置信号２２
２を発生するためのヘッド１１２が設けられている。このサーボ位置信号は、基
準信号２２４と組み合わされ、トラック２０２に対するヘッド１１２の所望する
位置と実際の位置との差を示す、位置エラー信号（ＰＥＳ）２２６を発生する。
この位置エラー信号２２６に応答し、サーボコントローラ２１０がサーボ制御信
号２１４を発生するようになっており、サーボコントローラ２１０に結合された
アクチュエータ１２２は、サーボ制御信号２１４に応答してヘッド１１２を移動
できる。メモリまたはディスク上に記憶された補償（ＺＡＰ）テーブル２２９は
、書き込み反復性ランアウト補償値をサーボ制御信号に与えるようになっている
。ここで、ＺＡＰ値は、ＺＡＰ（ｋ＋１）＝ＺＡＰ（ｋ）＋ｋΦ（ｋ）ＲＲＯ（
ｋ）（ここでＫは学習レートであり、ｋは繰り返しインデックスであり、Φ（ｚ
）はフィルタであり、ＲＲＯ（ｋ）は反復性ランアウトである）の形態をしてい
る。更に、不等式ρ（ｊω）＝│１−ＫΦ（ｊω）／（１＋ＰＣ（ｊω））│＜
１を満たさなければならない。ここで、ＰＣ（ｊω）は、サーボループ２３２の
開ループ周波数応答である。Φ（ｚ）は、１＋ＰＣ（ｊω）またはＰＣ（ｊω）
にはめ込みできる二次フィルタを含むことが好ましい。上記不等式は、学習レー
トＫを適当に選択することによって満たすことができる。
【００５６】 これまでの説明において、本発明の種々の実施例の構造および機能の詳細と共
に、本発明の実施例の多数の特徴および利点について記載したが、この開示は単
に説明のためのものであり、特に特許請求の範囲に記載されている用語の広義の
意味によって示される全範囲の、本発明の要旨に入る部品の構造および配置に関
し、細部において変形を行うことができると理解すべきである。例えば本発明の
範囲および用紙から逸脱することなく、補償値を決定するのに、他のタイプのフ
ィルタまたははめ込み技術を使用できる。本発明はハードウェア、ソフトウェア
またはそれらの組み合わせで実現できる。本明細書において参照し、図面に示さ
れた特定のブロックは単に説明のためのものであり、任意の構成を使用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のディスクドライブの平面図である。
【図２】 理想的なトラックと実際の書き込まれたトラックとを示す、ディスクのセクシ
ョンの平面図である。
【図３】 従来のサーボループのブロック図である。
【図４】 本発明の説明のための実施例に係わるサーボループのブロック図である。
【手続補正書】特許協力条約第１９条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１２年８月１１日（２０００．８．１１）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１０】 前記はめ込み工程がディスクドライブのスピンドル周波数
の高調波の周波数における開ループ周波数応答ＰＣ（ｊω）を決定することを含
む、請求項９記載の発明。
【手続補正書】
【提出日】平成１３年１１月２８日（２００１．１１．２８）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 チェン、ヤンクァン シンガポール国 シンガポール、グリーン エイカーズ コンドー、 ウェスト コー スト ロード、ナンバー 03−05、ブロッ ク 18 (72)発明者 オーイ、キアンケオン シンガポール国 シンガポール、ナンバー 08−404、ホーギャン アヴェニュー ３、ブロック 249 Ｆターム(参考） 5D096 AA02 BB01 CC01 EE03 FF01 FF02 FF06 GG07 HH18 KK01

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 回転中のディスクのディスク表面上のトラックに対し、ヘッ
    ドを位置決めするためのサーボループを有するディスクドライブにおける反復性
    ランアウト（ＲＲＯ）エラーを補償するための方法において、 （ａ）前記トラックに対するヘッド位置を示すサーボ位置の値をディスク表面
    から検索する工程と、 （ｂ）ＺＡＰ値のテーブルから補償（ＺＡＰ）値を検索する工程と、 （ｃ）前記ＺＡＰ値によりサーボ位置の値を補償する工程とを備え、 （ｄ）前記ＺＡＰ値がＺＡＰ（ｋ＋１）＝ＺＡＰ（ｋ）＋ＫΦ（ｚ）ＲＲＯ（
    ｋ）（ここでＫは学習レートであり、ｋは繰り返し数であり、Φ（ｚ）はフィル
    タであり、ＲＲＯ（ｋ）は反復性ランアウトエラーである）の形態をしており、
    次の不等式ρ（ｊω）＝│１−ＫΦ（ｊω）／（１＋ＰＣ（ｊω））│＜１（こ
    こでＰＣ（ｊω）はサーボループの開ループ周波数応答である）を満たす、反復
    性ランアウト（ＲＲＯ）エラーを補償するための方法。
  2. 【請求項２】 前記フィルタΦ（ｚ）が低次フィルタを含む、請求項１記載
    の方法。
  3. 【請求項３】 前記低次フィルタに（１＋ＰＣ（ｊω））をはめ込むことに
    よって低次フィルタを決定することを含む、請求項２記載の方法。
  4. 【請求項４】 前記はめ込み工程が、ディスクドライブのスピンドル周波数
    の高調波周波数における（１＋ＰＣ（ｊω））を測定することを含む、請求項３
    記載の方法。
  5. 【請求項５】 ρ（ｊω）＝│１−ＫΦ（ｊω）／（１＋ＰＣ（ｊω））│
    ＜１となるようにＫを選択することを含む、請求項１記載の方法。
  6. 【請求項６】 前記ＺＡＰ値を二次フィルタの関数として生成することを含
    む、請求項３記載の方法。
  7. 【請求項７】 前記低次フィルタに開ループ周波数の応答ＰＣ（ｊω）をは
    め込むことによって二次フィルタを決定することを更に含む、請求項２記載の方
    法。
  8. 【請求項８】 前記はめ込み工程が、ディスクドライブのスピンドル周波数
    の高調波周波数における開ループ周波数応答ＰＣ（ｊω）を測定することを含む
    、請求項７記載の方法。
  9. 【請求項９】 サイン波注入テストによって（１＋ＰＣ（ｊω））を決定す
    る、請求項３記載の方法。
  10. 【請求項１０】 サイン波注入テストによって開ループ周波数応答ＰＣ（ｊ
    ω）を決定する、請求項７記載の方法。
  11. 【請求項１１】 前記ＺＡＰ値を低次フィルタの関数として生成することを
    含む、請求項７記載の方法。
  12. 【請求項１２】 位置を表示するのに使用されるサーボ情報を記憶するよう
    になっているサーボフィールドを含むトラックにデータを記憶するようになって
    いるディスクと、 前記ディスク上に位置するサーボ情報を検出し、これからサーボ位置情報を発
    生するようになっているヘッドとを含み、前記サーボ位置情報が基準信号と組み
    合わされ、トラックに対するヘッドの実際の位置と所望する位置との差を示す位
    置エラー信号を発生するようになっており、 受信された位置エラー信号に応答し、サーボ制御信号を発生するようになって
    いるサーボコントローラと、 サーボコントローラに結合されており、サーボ制御信号に応答してヘッドを移
    動できるアクチュエータと、 ＺＡＰ（ｋ＋１）＝ＺＡＰ（ｋ）＋ＫΦ（ｚ）ＲＲＯ（ｋ）（ここでＫは学習
    レートであり、ｋは繰り返しインデックスであり、Φ（ｚ）はフィルタであり、
    ＲＲＯ（ｋ）は反復性ランアウトである）の形態をしており、不等式ρ（ｊω）
    ＝│１−ＫΦ（ｊω）／（１＋ＰＣ（ｊω））│＜１（ここで、ＰＣ（ｊω）は
    サーボループの開ループ周波数応答である）が満たされる、サーボ制御信号に対
    し、書き込み反復性ランアウトＺＡＰ値を与えるようになっている補償（ＺＡＰ
    ）テーブルとを含む、情報を記憶するためのディスクドライブ。
  13. 【請求項１３】 前記フィルタΦ（ｚ）が低次フィルタを含む、請求項１２
    記載の装置。
  14. 【請求項１４】 低次フィルタを（１＋ＰＣ（ｊω））にはめ込む、請求項
    １３記載の装置。
  15. 【請求項１５】 ρ（ｊω）＝│１−ＫΦ（ｊω）／（１＋ＰＣ（ｊω））
    │＜１となるようにＫを選択する、請求項１２記載の装置。
  16. 【請求項１６】 開ループ周波数応答ＰＣ（ｊω）に低次フィルタをはめ込
    む、請求項１３記載の装置。
  17. 【請求項１７】 前記ＺＡＰ値が低次フィルタの関数である、請求項１３記
    載の装置。
  18. 【請求項１８】 ヘッドと、トラックに対するヘッドの位置を制御するよう
    になっているサーボコントローラとを含むサーボループと、 書き込み反復性ランアウトを補償するよう、前記サーボループに結合された補
    償手段とを備えたディスクドライブ。
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